ฟ้าผ่าทำให้เกิดความเสียหายอย่างไร?
ความเสียหายต่อแผงโซลาร์เซลล์
แผงโซลาร์เซลล์ PV เป็นส่วนที่มีค่าที่สุดและสำคัญที่สุดของอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เนื่องจากเป็นแหล่งที่มาของไฟฟ้าที่ผลิตขึ้น แสงอาทิตย์ถูกเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าผ่านการแปลงพลังงานรังสี เนื่องจากแผงโซลาร์เซลล์ติดตั้งในพื้นที่เปิดโล่ง จึงมีความเสี่ยงสูงต่อฟ้าผ่า ซึ่งส่งผลให้ระบบทั้งหมดล้มเหลว
ความเสียหายต่อเครื่องควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์
เครื่องควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ช่วยปกป้องแบตเตอรี่จากการชาร์จเกินและการคายประจุเกินโดยควบคุมสถานะการทำงานของแบตเตอรี่ เครื่องควบคุมการชาร์จอาจได้รับความเสียหายจากฟ้าผ่าหรือแรงดันไฟฟ้าเกิน ส่งผลให้ระบบชาร์จยังคงชาร์จอยู่ แต่ระบบคายประจุชาร์จอยู่ตลอดเวลาหากเสียหาย หรือระบบชาร์จไม่สามารถชาร์จได้ ขณะที่ระบบคายประจุอยู่ในสถานะคายประจุตลอดเวลา อุปกรณ์อาจใช้งานไม่ได้ในกรณีที่ดีที่สุด หรือแบตเตอรี่เสียหาย ทำให้ระบบทั้งหมดเสียหายและอาจเกิดอันตรายถึงชีวิตในกรณีที่เลวร้ายที่สุด
ความเสียหายต่อแบตเตอรี่
สำหรับการเก็บพลังงานไฟฟ้าด้วยอุปกรณ์โซลาร์เซลล์ มักใช้แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่นิกเกิลไฮไดรด์ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมหรือแบตเตอรี่ลิเธียม ในกรณีที่เกิดฟ้าผ่า แรงดันไฟฟ้าเกินอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหาย ลดอายุการใช้งาน หรือแม้แต่ทำให้แบตเตอรี่ระเบิด ซึ่งเป็นภัยคุกคามต่อความปลอดภัยมากขึ้น
ความเสียหายต่ออินเวอร์เตอร์
จากอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ อินเวอร์เตอร์สามารถแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ที่เสียหายจะไม่สามารถรับแรงดันไฟฟ้าจากโหลดผู้ใช้หรือไม่สามารถแปลงแรงดันไฟฟ้าได้ แผงโซลาร์เซลล์จะผลิตแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ถูกใช้งานโดยตรงกับโหลด แผงโซลาร์เซลล์จะถูกเผาไหม้หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป
การป้องกันฟ้าผ่าสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์
วิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ไฟฟ้ากับกราวด์ในปัจจุบันเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและใช้กันอย่างแพร่หลาย มีสี่ด้านของการต่อกราวด์ ได้แก่ อุปกรณ์ ตัวนำ สายไฟนำเข้า และดิน การต่อกราวด์ระบบไฟฟ้ามีความสำคัญต่อการป้องกันฟ้าผ่า
วิธีการต่อกราวด์ที่นิยมมีดังนี้:
การต่อกราวด์ทั่วไป
ตัวนำกราวด์ต้องถูกวางไว้ที่ก้นหลุมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. จากนั้นโรยเกลือลงไปที่ก้นหลุม ใช้ท่อ PVC คลุมตัวนำกราวด์ เติมดินลงไปและอัดให้แน่น เติมกรวดตามหลังแล้วรดน้ำเพื่อเสริมความแข็งแรงของกราวด์ ในลักษณะเดียวกัน ให้ต่อกราวด์ตัวนำอื่น ๆ โดยจัดเรียงเป็นรูปสามเหลี่ยมหน้าจั่วและเชื่อมต่อด้วยสายทองแดงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 ซม. ภายในพื้นที่โซลาร์เซลล์
อุปกรณ์โลหะ อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า และอินเวอร์เตอร์ของอุปกรณ์สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดจึงสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับระบบกราวด์ได้ การต่อกราวด์สามารถทำหน้าที่เป็นการป้องกันกราวด์และสายกลาง เมื่อเกิดฟ้าผ่า จะทำงานเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่ต่อกราวด์
การต่อกราวด์จุดเดียว
แม้ว่าตอม่อในพื้นที่โซลาร์เซลล์จะมีตำแหน่งค่อนข้างคงที่ แต่ตอม่อมักถูกฟ้าผ่าเนื่องจากสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ เพื่อปกป้องตอม่อเหล่านี้ จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแยกต่างหาก
การต่อกราวด์แบบผสม
อุปกรณ์กราวด์ที่รวมตัวนำกราวด์หลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อป้องกันฟ้าผ่า ในแง่ของการป้องกันฟ้าผ่า การจัดเรียงนี้อาจเป็นแบบวงแหวน สี่เหลี่ยม รัศมี ฯลฯ ระยะห่างจริงระหว่างตัวนำกราวด์สองตัวไม่ควรน้อยกว่า 3 เมตร เพื่อหลีกเลี่ยงผลการบังซึ่งกันและกันเมื่อจัดเรียงเป็นวงแหวน ตัวนำกราวด์ต้องมีเหล็กฉากชุบสังกะสีเสริมที่ปลายบน และระยะห่างจากพื้นดินต้องน้อยกว่า 1 เมตร
